💡 ヒント：熱力学第一法則の応用

📋 問題の状況を整理しよう

直感的理解

熱力学第一法則 \(\Delta U = Q + W\) を様々な場面に適用する練習問題。気体に熱を加えた・放出した・圧縮した・膨張した――いろんな組み合わせが出てきます。

イメージは「収支報告書」。気体の内部エネルギー（貯金）に、熱（収入 or 支出）と仕事（収入 or 支出）を加減算するだけ。符号さえ正確に処理すれば計算自体は単純です。

✏️ 求めるもの

気体に与えられた熱 \(Q\) と仕事 \(W\) から、内部エネルギーの変化 \(\Delta U\) を求める。複数のケース（受熱・放熱・圧縮・膨張）について計算する。

🔬 シミュレーションで体感

👀 観察のポイント

💡 考え方のヒント

🔧 使う道具
  1. 各場合で Q と W の符号を確認：「気体が…した」or「気体が…された」のどちらかを判別
  2. 足し算するだけ：\(\Delta U = Q + W\) に代入
  3. 結果の解釈：\(\Delta U > 0\) なら温度上昇、\(< 0\) なら温度低下
注意

「気体が膨張して外部に仕事をした」 → \(W < 0\)（気体は仕事をされていない）。「気体が受け取った仕事」を W としているので、外に仕事をしたら符号は負。問題文を慎重に読み解こう。